Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 10 стр.

Эйнштейна A 21 и B 21 (19) для получения генерации на λ = 3.3914мкм в 150
раз выгоднее чем на линии λ = 0.6328мкм . Генерация на линии
λ = 3.3914мкм может происходить даже при малоотражающих зеркалах и да-
же вообще без зеркал в режиме сверхизлучения.
      Как видно из схемы уровней (рисунок 1.2), линии λ = 3.3914мкм и
λ = 0.6328мкм имеют общий верхний уровень и поэтому являются конкури-
рующими. Для получения эффективной генерации на длине волны
λ = 0.6328мкм необходимо подавить генерацию на линии λ = 3.3914мкм ,
что достигается введением для последней дополнительных потерь либо подбо-
ром коэффициента отражения зеркал, либо за счет изготовления окон трубки из
стекла, имеющего большой коэффициент поглощения на этой длине волны. С
этой же целью, иногда, внутрь резонатора помещают ячейку с веществом
имеющим сильные полосы поглощения при λ = 3.3914мкм (метан, пропан).
      Энергетические характеристики лазера - мощность излучения и КПД - за-
висят от многих факторов: мощности накачки, давления и состава газовой сме-
си, диаметра газоразрядной трубки и пропускания полупрозрачных зеркал ре-
зонатора. Типичная зависимость мощности излучения Ризл от тока в разрядной
трубке I, для He-Ne лазера приведена на рисунке 1.3. Характер этой зависимо-
сти целиком определяется механизмом возбуждения газовой смеси. С увеличе-
нием тока разряда возрастает концентрация электронов в газоразрядной плазме
и соответственно увеличиваются заселенности всех энергетических уровней ге-
лия и неона. Рост заселенности верхних уровней 2s и 3s неона обеспечивается
как передачей энергии от атомов гелия, так и непосредственно путем возбуж-
дения атомов неона электронами.
                   Ризл, отн.ед
             1.0


             0.6


             0.2

                      20      40    60     80    100 Iн, мА
            Рисунок 1.3 Зависимость мощности излучения от тока
                           разряда в He-Ne лазере

     При больших разрядных токах возрастание заселенностей уровней 2s и
3s происходит медленнее, чем при малых, так как с повышением концентра-
ции возбужденных атомов неона заметно увеличивается передача энергии от
атомов неона к атомам гелия. Изменения заселенностей уровней 2 p и 3 p име-
ет другой характер: чем больше разрядный ток, тем быстрее они заселяются.
34